[논문 리뷰] Gravity between Internally Electrodynamic Particles

J. X. Zheng-Johansson, Pär I. Johansson|arXiv (Cornell University)|2004. 11. 29.

Relativity and Gravitational Theory참고 문헌 3인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 내부 전기역학적(IED) 입자 간의 상호 작용으로 인해 발생하는 부극성 방사성 힘에 기인한 중력을 제안한다. 이 힘은 서로의 분극화 해소와 자기장에 기인하며, 유전체 진공에서 제1원리로부터 유도된다. 이 힘은 뉴턴의 역제곱 법칙을 따르며, Fg = GM1M2/R²로 표현되며, G는 X₀∗e⁴/(4πε₀²ℏ²ρₗ)로 식별된다. 이는 중력을 통합된 전자기적 기원으로 설명한다.

ABSTRACT

We present a first-principles' prediction that two charged particles of masses M_1 and M_2 separated R apart in a dielectric vacuum act on each other always an attractive force in addition to other known forces in between. This component attractive force on one charge results as the Lorentz force in the radiation depolarization- and magnetic- fields of the other charge, being an attractive radiation force, and is in addition to the ordinary repulsive radiation force. The exact solution for the attractive radiation force is F_g=G' M_1M_2/R^2, an identical formula to Newton's law of gravitation. G'=χ_{0^*}e^4/4πε_0^2\hbar^2ρ_l is identifiable with Newton's gravitational constant, χ_{0^*} being the susceptibility and ρ_l the linear mass density of the vacuum, and the remaining fundamental constants of the usual meaning. The F_g force is conveyed by a transverse vacuuonic dipole-moment wave traveling at the velocity of light and can penetrate matter freely. In all of respects, the F_g force represents a viable cause of Newton's universal gravity.

연구 동기 및 목표

• 뉴턴의 만유인력 법칙의 기본 기원을 전자기 원리로부터 유도하기.
• IED 입자 간의 인력 방사력이 뉴턴의 만유인력 법칙과 정확히 일치함을 확립하기.
• 진공의 비율 및 기본 상수를 통해 중력 상수 G를 규명하기.
• 이 힘이 물질을 관통하고 모든 질량 간에 일반적으로 작용함을 보여주기.
• IED 입자 모델을 통해 고전역학, 양자역학, 상대성 이론을 통합하기.

제안 방법

• 진동하는 전하의 전자기 방사장에 대해 맥스웰 방정식을 적용하여 IED 입자 내 전하의 진동을 모델링한다.
• 유전체 진공 이론을 적용하여 전하의 진동으로부터 발생하는 분극화장 Ep1(R,T) = -X₀∗E1(R,T)를 유도한다.
• 빛의 속도로 전파되는 진공의 전기 dipole 모멘트 파동이 중력력의 매개체로 작용한다는 개념을 도입한다.
• 반대편 입자의 방사장 내의 루프레츠 힘 상호작용으로부터 인력 방사력 Fg = GM1M2/R²을 유도한다.
• 입자 질량 Mi를 파동 에너지 Ei = ℏΩi = Mic²와 연결함으로써 양자역학과 상대성 이론을 연결한다.
• 파동 역학과 고전적 탄성 모델을 사용하여 결합된 진공 진동자의 집합적 거동을 기술한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 뉴턴의 만유인력 법칙을 고전 전자기학의 제1원리에서 유도할 수 있는가?
• RQ2 유전체 진공 내 전하 입자 간의 인력 방사력의 물리적 기원은 무엇인가?
• RQ3 중력 상수 G는 기본 상수와 진공 성질로부터 어떻게 유도되는가?
• RQ4 유사 전하 간의 반발력 Coulomb 힘과는 달리 중력은 항상 인력인 이유는 무엇인가?
• RQ5 중력은 어떻게 물질을 관통하고 거대한 중성 물체 간에 일반적으로 작용하는가?

주요 결과

• IED 입자 간의 인력 방사력은 Fg = GM1M2/R²로 유도되며, 정확히 뉴턴의 법칙과 일치한다.
• 중력 상수는 G = X₀∗e⁴/(4πε₀²ℏ²ρₗ)로 식별되며, 여기서 X₀∗는 진공의 전기 비율이고, ρₗ은 진공의 선형 질량 밀도이다.
• 거대한 중성 물체(예: 1 kg 질량)의 경우, 내부 전하의 수가 많기 때문에 반발력인 루프레츠 힘이 차폐되어 순수로 인력이 된다.
• 이 힘은 빛의 속도로 전파되는 횡방향 진공 전기 dipole 모멘트 파동을 통해 매개되며, 자유롭게 물질을 관통한다.
• 이 이론은 중력이 질량 그 자체가 아니라 방사의 분극화와 자기장에 기인하여 발생한다고 예측한다.
• 진공은 비극성 유전체 매질로 모델링되며, 비율 X₀∗를 통해 일관된 G 유도가 가능하다.